CN112707491A - 处理硫醚和硫醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于至少有一个废水的氧化法处理技术领域，具体涉及一种处理硫醚和硫醇的方法。所述处理硫醚和硫醇的方法，包括以下步骤：向含有硫醚和/或硫醇的物质中加入氧化剂进行反应，所述氧化剂为过硫酸盐或过硫酸盐与双氧水和/或高锰酸钾的组合物。本发明的方法对硫醚和硫醇的去除率高。

Description

处理硫醚和硫醇的方法
技术领域
本发明属于废水的氧化法处理技术领域，具体涉及一种处理硫醚和硫醇的方法。
背景技术
随着经济的快速发展，我国的石油加工、化学原料及化学制品等行业迅速发展，由此产生的硫醚、硫醇等恶臭气体，严重危害人体健康和生态环境。随着人们对生态环境质量的进一步提高，有毒有害废气的排放会更加严格。因此，开展对各行业废气的治理工作，已成为我国目前一个亟待解决的重要研究内容。
目前，恶臭的控制技术可分为过程控制和末端治理两大类。过程控制也叫清洁生产，主要依靠生产设备和工艺技术的优化。但是，由于技术水平的有限，过程控制很难实现，就必须进行末端治理。
目前，恶臭的处理方法主要有燃烧法、化学氧化法、化学吸收法、吸附法、生物法等。然而，由于化工厂废水的种类多，工艺复杂，不能为了除掉而出而改变工艺。所以，现有的处理方法主要为直接燃烧和生物法除臭法。
直接燃烧法在除臭过程中存在如下缺陷：(1)直接燃烧法会存在不完全氧化的反应；(2)效率低，满足不了恶臭气体排放的标准；(3)燃烧必须在高温下进行，极易造成二次污染；燃烧的高温必须进行预热，导致废气的处理量小。
利用生物法除臭则存在一定的缺陷：(1)生物降解过程中，效率低，速度慢，满足不了恶臭气体达标处理的要求；(2)在治理挥发性的废气中，难以确保废气在气相中是否产生有害物质，极易造成二次污染；(3)不能有效处理硫醚、硫醇等复杂的有毒、有害、难降解的气体。
也有人提出采用将硫醚转化为二甲基亚砜的方法来处理硫醚(“甲硫醚制取二甲基亚砜技术研究”，陈春兵等，安全、健康和环境，2003年第3卷第1期，第16页左栏第1段第2-3行，公开日2003年01月31日)。然而，二甲基亚砜放置一段时间后，会在微生物作用下分解为二甲基硫醚和甲硫醇等恶臭物质(“多元催化氧化处理化纤废水的研究”，罗贵昌，河南化工，2011年第28卷第8期上，第33页左栏第1段第4-7行，公开日2011年12月31日)，且二甲基亚砜本身具有毒性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对硫醚和硫醇去除率高的处理硫醚和硫醇的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
处理硫醚和硫醇的方法，包括以下步骤：向含有硫醚和/或硫醇的物质中加入氧化剂溶液进行反应，所述氧化剂为过硫酸盐或过硫酸盐与双氧水和/或高锰酸钾的组合物。
本发明中，术语“硫醚”是指具有通式R1-S-R2的烷基硫代烷基官能团的化合物，其中，R1和R2均为低级烷基。所述低级烷基指的是具有1-6个碳原子的支链或非支链的烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基等。
本发明中，术语“硫醇”是指包含巯基官能团(-SH)的一类非芳香化合物。
进一步，所述过硫酸盐在组合物中的含量≥90％wt。
进一步，所述氧化剂溶液中氧化剂的质量分数为20％-50％。
进一步，所述氧化剂溶液的用量为氧化剂溶液中含有的氧化剂与废水中硫醚和/或硫醇的总和的质量比为5:1-8:1。
进一步，所述反应温度为50-90℃，反应时间为30-60min。
进一步，采用电加热方式加热。
进一步，所述反应过程中按照转速200-350转/min搅拌。
进一步，所述方法还包括以下步骤：对反应过程中产生的废气回收处理。
进一步，废气回收处理用的是质量分数为0.2％-0.5％的氧化剂溶液本发明的有益效果在于：
本发明的方法对硫醚和硫醇的去除率高，高达90％以上。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供一种处理化纤废水中硫醚、硫醇的方法，具体步骤为：
(1)准备一定量的含硫醚、硫醇的化纤废水；
(2)将氧化剂(过硫酸钠：双氧水：高锰酸钾(质量比)＝96:2:2)配制成20％wt的溶液，配制的量为该溶液中含有的氧化剂与化纤废水中含有的硫醚和硫醇的总和的比为6：1；
(3)将化纤废水升温到20℃，在磁力搅拌器上保持250转/min，逐滴加入(2)中配制的溶液，滴加完毕之后，使废水溶液在20℃反应30min。
(4)配制0.2％的氧化剂(过硫酸钠)溶液，对(4)反应过程中对废水中排出的废气进行吸收。
(5)反应后往废水中加入氢氧化钠溶液，使溶液的pH值大于7。
(6)将上述步骤(5)的废水进行生物降解处理。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于氧化剂溶液的配制的量为配制的量为该溶液中含有的氧化剂与化纤废水中含有的硫醚和硫醇的总和的比为8：1，其他与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于与化纤废水的反应时间为60min，其他与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于与化纤废水的反应温度为90℃，其他与实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于采用的氧化剂为过硫酸钠+铁粉混合，常温下进行，其他与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于不添加氧化剂和氢氧化钠溶液，其他与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为与化纤废水的反应温度为20℃，其他与实施例1相同。
指标检测
检测经实施例1-5和对比例1-2处理前后的化纤废水中硫醚和硫醇的含量，结果如表2所示；
其中，硫醚和硫醇含量的检测方法为气相色谱(指数法)，具体为：
试剂：氮气(纯度99.99％，V/V)，氢气(纯度99.99％，V/V)，空气(仪表空气)，各种硫化物标准气：外购(甲烷为平衡气，COS、H2S、CH3SH、C2H5SH、CH3SCH3、(C2H5)2S2含量均为9.8mg/m3)；
仪器：GC-2010气相色谱仪，火焰光度检测器PFD，色谱工作站，RT-SULFUR，2m×2mmSiLCOSTeel色谱柱，经惰性处理的不锈钢柱。
操作条件：气化室温度120℃；初始柱箱温度60℃→升温速率15℃/min→终温230℃→保持15min；检测器温度230℃；载气氮气；载气压力200kpa；氢气流速70mL/min；空气流速85mL/min；灵敏度10-1；进样量1mL；定量方法指数法；保留时间如表1所示。
表1保留时间
组分 H<sub>2</sub>S COS 甲硫醇 乙硫醇 甲硫醚 乙硫醚 二甲基二硫
保留时间/min 4.191 5.491 9.061 11.974 12.199 17.395 22.503
操作步骤
校正因子的测定
以同种硫化物的两种不同浓度的标准气，待仪器操作条件稳定后，分别进样1mL，第一次进样使色谱柱饱和，再连续进样两次，测量峰面积，求出平均值，计算校正因子。应定期校准校正因子。
校正因子的计算
在气相色谱仪火焰光度检测器上，硫化物的浓度与其在检测器上的响应值(峰面积)呈指数关系。即式(1)：
A＝kCn………………………(1)
式中,A—硫化物标准气峰面积的数值，单位为微伏秒(μVs)；k—比例常数；n—应答指数；C—硫化物标准气浓度的数值，单位为毫克每立方米(mg/m3)；
公式(1)的对数方程为：
lgA1＝lgk+nlgC1…………………………(2)
lgA2＝lgk+nlgC2…………………………(3)
解以上联立方程组即得n和k。
注：计算过程由色谱工作站完成。定量计算直接选择指数法。
样品分析
与校正因子测定相同的色谱操作条件下，进样1mL样品气入色谱柱，记录各硫化物的峰面积。然后将该峰面积代入公式(1)，计算得出硫化物浓度。
表2指标检测结果
Figure BDA0002246393250000041
由表2可知，实施例1-5的方法对化纤废水中硫醚和硫醇的去除率高达90％以上。由此证明，采用本发明的方法处理硫醚、硫醇等恶臭气体，处理效果好。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.处理硫醚和硫醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：向含有硫醚和/或硫醇的物质中加入氧化剂溶液进行反应，所述氧化剂为过硫酸盐或过硫酸盐与双氧水和/或高锰酸钾的组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过硫酸盐在组合物中的含量≥90％wt。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化剂溶液中氧化剂的质量分数为20％-50％。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述氧化剂溶液的用量为氧化剂溶液中含有的氧化剂与废水中硫醚和/或硫醇的总和的质量比为5:1-8:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述反应温度为50-90℃，反应时间为30-60min。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用电加热方式加热。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述反应过程中按照转速200-350转/min搅拌。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：对反应过程中产生的废气回收处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，废气回收处理用的是质量分数为0.2％-0.5％的氧化剂溶液。
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